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全球快資訊:NASA科學家們解開火星“蜘蛛”之謎:源自干冰升華

2024-09-19 14:09:44 來源:網易科技


(資料圖片)

9月19日消息,科學家們現在已經了解了火星地殼中的“蜘蛛狀地形”(araneiform terrain)可能是如何形成的。美國宇航局(NASA)在實驗室中重現了這些構造的形成過程。

2003年,科學家們首次在研究來自火星軌道飛行器的圖像時,發現了這些蜘蛛狀的地貌特征,稱為“蜘蛛形地形”。不過,這些地貌要比真實的蜘蛛大得多,最長可以延伸超過800米,并且擁有數百條“腿”。

像火星上的許多現象一樣,科學家起初并不清楚這些蜘蛛形地形是如何形成的。但一種主流理論認為,這與二氧化碳冰(即干冰)有關。最近,NASA噴氣推進實驗室(JPL)的研究人員證實了這一理論。他們花了五年時間,試圖在實驗室中重現這種地貌。

研究人員使用噴氣推進實驗室的液氮冷卻測試艙,稱為“冰環境真空模擬測試臺”(DUSTIE),來創造模擬的火星環境。

他們將DUSTIE設定為火星極地的溫度和氣壓條件,然后將二氧化碳氣體冷卻并凝結成二氧化碳冰,覆蓋在火星土壤模擬物上。接下來,他們加熱二氧化碳冰,直到它裂開,釋放出一股二氧化碳氣體,并在火星土壤模擬物中留下蜘蛛狀的地形。這個實驗結果讓研究人員感到意外。

“那是一個周五晚上,實驗室主管聽到我尖叫后沖了進來,”JPL科學家勞倫·麥基恩(Lauren McKeown)在一份聲明中說,“她以為發生了什么事故。”

這個實驗中,二氧化碳冰形成蜘蛛狀裂縫的過程被稱為“凱弗模型”(Kieffer model)。在火星寒冷的冬季,土壤中會形成二氧化碳冰。到了春天,陽光加熱了土壤,熱量被土壤吸收,與土壤接觸的二氧化碳冰不經過液體融化階段,直接升華成二氧化碳氣體。根據NASA的說法,這與干冰“冒煙”的機制相同。氣體積聚,最終從土壤中噴發出來,在火星表面留下類似蜘蛛狀的裂痕。

雖然科學家現在知道了蜘蛛形地形的形成過程,但他們仍將繼續進行實驗,以解答更多關于這種火星地質結構的問題。例如,為什么這種地形只出現在火星的特定區域?所以,他們還將繼續在DUSTIE艙中進行進一步的實驗。

研究團隊的這項研究已發表在《行星科學雜志》(The Planetary Science Journal)上。(辰辰)

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